갈바닉 부식(galvanic corrosion)

갈바닉 부식(galvanic corrosion)



(1) 특징 : 두 이종금속(dissimilar metal)이 용액 속에 담구어지게 되면 전위차가 존재하게 되고 따라서 이들 사이에 전자의 이동이 일어난다. 그리하여 귀전위를 가진 금속의 부식속도는 감소되고 활성전위를 가진 금속의 부식속도는 촉진된다. 즉 전자는 음극이 되고 후자는 양극이 된다. 이러한 형태의 부식을 갈바닉 부식 또는 이종금속접촉부식이라 한다.



(2) 면적의 영향

갈바닉 부식에 영향을 미치는 하나의 중요한 인자는 양극과 음극의 면적비이다. 갈바닉 부식에 있어서 가장 위험한 조건은 소양극-대음극이다. 양극 면적에서의 전류밀도가 높을수록 부식속도는 커지게 된다. 반대로 소음극-대양극은 갈바닉 부식을 줄일 수 있는 좋은 조건이 된다. 예를 들어, 구리판에 박힌 철못과 철판에 박힌 구리못을 생각해보면, 전자는 소양극-대음극이고 후자는 소음극-대양극이다. 따라서 후자에 있어서 보다 전자에 있어서의 갈바닉 부식이 훨씬 심하게 되고 철못은 큰 손상을 입게 된다.



(3) 갈바닉 부식의 이용



① 음극방식(cathodic protection) : 음극방식은 갈바닉 부식의 원리를 이용한 것으로, 부식되고 있는 금속을 갈바닉 전지에서 음극이 되게 함으로써 부식을 방지하는 것이다. 갈바나이징한 강은 음극방식의 대표적인 예이다. 강에 피복된 아연이 선택적으로 부식됨으로써 강을 보호하게 된다.



즉 아연이 희생양극(sacrificial anode)으로서 작용하게 된다. 반대로, 주석의 경우에는 아연보다 내식성이 크지만 강에 피복시킬 경우 바람직하지 못한 결과를 초래한다. 피복된 주석이 약간 부식되거나 손상되어 강이 노출될 경우 소양극-대음극의 위험한 현상이 초래되어 강의 부식이 크게 촉진되기 때문이다. 땅 밑에 묻혀있는 강 파이프를 보호하기 위해서 Mg가 희생양극으로 사용되기도 한다.



② 은그릇의 얼룩제거 : 가정에서 은그릇을 청소하는 데에는 연마제를 사용한다. 이러한 연마제를 사용하게 되면 연마로 인해 은이 제거되어지며 특히 은도금한 그릇에 사용하면 도금이 벗겨진다. 은그릇에 나타나는 대부분의 얼룩은 황화은에 의한 것이다. 이러한 얼룩을 제거하기 위한 간단한 전기화학적 방법은 알루미늄의 접촉에 의해 생기는 전류로 인해 황화은은 다시 은으로 환원된다. 이 때 은은 조금도 제거되어지지 않는다. 이와 같은 전기화학적 방법으로 얼룩이 제거된 은그릇을 따뜻한 비눗물에 씻으면 깨끗하게 청소된다. 물론 이것은 연마제로 닦은 것처럼 깨끗하게 되지는 않지만 은이 제거되어지는 것을 방지할 수 있다.

[기타] http://www.pknu.ac.kr/~limuj/lecture/corr/corr3.html